西藏地区雪层杜鹃遗传多样性的AFLP分析

采用AFLP技术对西藏地区雪层杜鹃（Rhododendron nivale）5个天然种群135份材料进行遗传多样性和遗传分化研究。筛选得出的6对引物共扩增产物273条DNA片段,扩增多态位点百分率为85.71%。5个雪层杜鹃种群的遗传多样性指标表现了相似的变化趋势,Nei基因多样性指数（h）和Shannon信息指数（I）的变化趋势一致,均为工布江达县种群 < 米林种群 < 嘎隆拉种群 < 色季拉山种群 < 红拉山种群。POPGENE分析结果表明雪层杜鹃在物种水平（PPL=85.71%,I=0.415 1,h=0.273）具有较高的遗传多样性,种群水平（PPL=62.26%,I=0.280 3,h=0.184 1）的遗传多样性较低。AMOVA分析结果表明36%的遗传变异存在于种群间,64%的遗传变异存在于种群内,雪层杜鹃种群间的遗传分化系数（G_st=0.324）与AMOVA分析得到的遗传变异分布结果一致。UPGMA聚类结果说明雪层杜鹃的遗传距离与地理距离和海拔高度没有明显的相关性。综合分析,引起雪层杜鹃的遗传变异的原因可能是地理环境不同和种群的生境类型差异。最后就雪层杜鹃的合理开发和保护提出建议。     

水母雪莲查尔酮合酶基因的克隆、表达及酶活分析

从水母雪莲Saussurea medusa Maxim. cDNA文库中得到一段查尔酮合酶基因 (SmCHS) 片段,然后通过RT-PCR得到完整的查尔酮合酶基因cDNA。序列分析表明SmCHS全长1 313 bp,其开放阅读框为1 170 bp,编码389个氨基酸,预测表达蛋白的分子量为43 kDa。构建原核表达质粒pET28a(+)-SmCHS,重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),获得表达菌株。经IPTG诱导表达后,对表达产物进行SDS-PAGE分析,结果显示,表达的融合蛋白以部分可溶的形式存在。用Ni-NTA预装柱对融合蛋白进行亲和纯化,对纯化蛋白进行酶活检测,结果表明融合蛋白具有查尔酮合酶活性,可催化底物4-香豆酰辅酶A和丙二酰辅酶A缩合生成产物柚皮素查尔酮。     

植物蛋白质翻译水平的调控

不同的逆境条件可引起生物机体不同的应答反应,其中PKR(protein kinase double-stranded RNA-dependent)、PERK(PKR-like endoplasmic reticulum kinase)、HRI(heme-regulated inhibitor)和GCN2(general control non-derepressible-2)激活后使真核蛋白翻译起始因子2(e IF2)磷酸化,抑制蛋白质的翻译起始,帮助生物体适应各种逆境条件。雷帕霉素的靶蛋白(TOR)是一个进化上相对保守的丝氨酸/苏氨酸激酶,参与细胞生长与增殖、新陈代谢以及蛋白质的翻译等进程,对细胞的正常生长发育有重要作用。近几年的研究表明,e IF2和TOR介导的信号途径在植物中是保守的,共同参与了蛋白翻译水平的调控。本文综述了植物中e IF2和TOR介导的信号途径对蛋白翻译过程的调控机制,以及蛋白质翻译在植物响应逆境中的重要作用。     

秦岭山区美容杜鹃五个野生种群遗传多样性的ISSR分析

美容杜鹃是杜鹃花科杜鹃花属常绿观花植物,也是秦岭地区的特有属,在维持当地生态平衡方面发挥着重要作用,但目前资源正在遭受严重的破坏。该文通过ISSR分子标记技术对秦岭地区5个美容杜鹃野生种群进行遗传多样性分析,了解美容杜鹃不同种群的遗传分化,从而为美容杜鹃野生种质资源保护策略的制定提供理论依据。用8个ISSR引物对5个天然种群的90个单株进行扩增,共扩增出78条带(平均每条引物产生9.75条带),其中65条带是多态的,多态位点占总位点的百分率为83%。种群总的Nei’s基因多样性指数为0.3386,Shannon信息多态性指数为0.4972,表明美容杜鹃总的遗传多样性水平较高。种群多态位点百分率为82.71%~90.25%,Shannon信息多态性指数为0.4161~0.5867,Nei’s基因多样性指数为0.3044~0.4122,表明美容杜鹃不同种群遗传多样性水平差异较大。其中镇安木王种群和柞水牛背梁种群的遗传多样性水平较高。AMOVA分析表明种群内的遗传变异(91.22%)大于种群间的遗传变异(8.78%)。UPGMA聚类分析表明5个种群的遗传分化程度与地理距离没有相关性。因此建议尽可能地保护美容杜鹃所有的天然种群原生境条件,以最大限度保护其遗传变异。由于镇安和柞水种群具有较高的遗传多样性,因此建议优先对这2个种群实施就地保护和迁地保护。     

水母雪莲黄酮合成酶FNSII基因克隆及其在3种细胞系中的表达

水母雪莲是中国传统珍稀药材,其主要活性成分之一木犀草素具有预防和治疗癌症的功效。以水母雪莲绿色细胞系为试材,采用RT-PCR和RACE-PCR方法获得1个水母雪莲FNSII基因cDNA全长,命名为SmFNSII(GenBank登录号为KF170286)。序列分析结果表明:SmFNSII全长1 710 bp,包含34 bp的5?非编码区、125 bp的3?非编码区和1个长度为1 551 bp编码516个氨基酸的开放阅读框。氨基酸序列分析表明SmFNSII属于细胞色素P450 CYP93B亚家族单氧化酶。序列比对和系统进化分析表明,SmFNSII氨基酸序列与同科植物毛山柳菊的亲缘关系最近,相似性达87%以上。实时荧光定量PCR分析表明,SmFNSII在白色、绿色和红色细胞系均有表达,红色系中的表达量最高,白色系中表达量最低,此结果与高效液相色谱分析3种颜色细胞系中木犀草素含量结果一致。构建pET-SmFNSII原核表达重组质粒,并在大肠杆菌中诱导表达,诱导蛋白大小与预期一致。通过筛选FNSII基因表达水平高、高产木犀草素的水母雪莲细胞系和植株,可培育抗炎抗癌活性较高、具有高保健功能的雪莲生药新品种。     

硝酸银对‘凤丹’牡丹愈伤组织褐变过程中酚类物质合成及相关基因表达的影响

以‘凤丹’牡丹的组培苗为材料,在含有0-5.0 mg/L硝酸银的基础培养基中进行培养后,通过测量总酚含量、单体酚种类及其含量的变化和相关基因的表达情况,确定不同浓度的硝酸银对抑制愈伤组织褐化的作用。结果表明,培养基中加入硝酸银能够抑制相关基因的表达,明显降低愈伤组织中多酚类物质的含量进而减轻植物组织褐变程度,其中2.0 mg/L的综合效果最好;硝酸银对组培苗褐变过程中产生影响的单体酚有绿原酸、芦丁、香豆酸、对香豆酸、表儿茶素、二氢槲皮素;硝酸银处理后的的愈伤组织中,转录因子MYB2、WD40-1、WD40-2与结构基因苯丙氨酸解氨酶(PAL)、黄烷酮醇还原酶(DFR)、查耳酮合酶(CHS)、查尔酮异构酶(CHI)、3-二氢黄酮羟化酶(F3H)、黄酮醇3'-羟化酶(F3'H)的表达量与褐变等级和总酚含量之间存在显著的相关性(P0.05)。     

濒危植物山白树遗传多样性及亲缘关系的ISSR分析

利用ISSR分子标记,对我国特有种金缕梅科(Hamamelidaceae)濒危植物山白树(Sinowilsonia fienryi Hemsl)6个野生居群和2个栽培居群75份试验材料的遗传多样性进行研究,以期为该物种种质资源的保护和合理利用提供科学依据。试验结果显示:(1)10条引物共检测到89条清晰的谱带,其中多态性条带85条,多态位点百分率(PPB)为95.5%,说明山白树在物种水平上遗传多样性较高;(2)Nei's基因多样度指数(H)为0.283 3,Shannon's多样性信息指数(I)为0.4034;Nei's遗传分化系数(G_(st))为0.3507,居群间与居群内变异百分率分别是25.49%,74.51%,说明山白树居群内与居群间都存在遗传分化,且主要遗传分化来自居群内部;(3)聚类分析(UPGMA法)得到,在阈值0.87处,山白树8个调查居群分为三类,分类结果与其地域分布存在一定规律。     

不同叶色三叶海棠叶片成色色素分析

结合民族植物学和药理学的研究方法,对西双版纳地区傣族、哈尼族和基诺族等3个少数民族民间利用番石榴（Psidium guajava）、余甘子（Phyllanthus emblica）和水柳（Homonoia riparia）的传统知识进行调查研究及体外抗菌活性实验。结果表明：番石榴和余甘子在村寨中较为常见,当地少数民族将其种植于庭院中,常作为果蔬食用,食用番石榴嫩叶可缓解拉肚子的症状,治疗腹痛、腹泻。水柳生长在水边,傣族会将其叶作为腌酸鱼的配料之一。根据文献记载,番石榴、余甘子和水柳的叶部位作为药使用时,常煎水外洗,治疗皮肤瘙痒。对这3种药用植物叶部位采用80%乙醇浸泡制备的提取物进行体外抗菌实验,结果显示番石榴、余甘子和水柳3种药用植物对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌均有较好的抑菌和杀菌活性,其最小抑菌浓度MIC在98~390 μg·mL 1之间,最小杀菌浓度MBC在98~781 μg·mL 1之间。番石榴和水柳叶对铜绿假单胞菌有一定抑菌和杀菌活性,其MIC和MBC范围均为6 250~12 500 μg·mL 1。由此可见,这3种药用植物的民间利用具有一定的合理性和药用开发价值。     

秦岭秀雅杜鹃野生种群遗传多样性和遗传分化的AFLP分析

利用AFLP分子标记技术,对秦岭地区7个秀雅杜鹃野生种群的遗传多样性和遗传分化进行研究.结果表明:M52E41、M62E46和M64E94等3个引物组合共扩增出182条DNA片段,其中151条是多态的,多态位点比率为83.1％.7个秀雅杜鹃种群所检测的多态位点百分率(PPL)、Nei的基因多样性指数(h)和Shannon信息指数(I)的变化趋势一致,其排序为眉县种群＞柞水种群＞镇安种群＞户县种群＞宁强种群＞南郑种群＞周至种群.POPGENE分析表明,秀雅杜鹃在物种水平(PPL=91.22％,I=0.7217,h=0.5095)和种群水平(PPL=77.56％,I=0.6409,h=0.4725)都具有较高的遗传多样性.种群间的遗传分化系数(Gst)为7.26％,说明有92.74％的变异存在于种群内部.AMOVA分析表明,在总的遗传变异中,85.3％的变异发生在种群内,14.7％的变异发生在种群间,说明秀雅杜鹃种群的遗传变异主要存在于种群内部.UPGMA聚类分析表明,种群间的遗传距离与种群间的地理距离没有明显的相关性.最后提出了秦岭地区秀雅杜鹃种质资源的保护策略.     

水母雪莲红色细胞系类黄酮含量和相关基因表达

水母雪莲为中国传统名贵中药,具有散寒除湿、活血通经、抗炎、镇痛等功效,其主要药用成分为类黄酮化合物。以水母雪莲白色系愈伤组织和经低温、高糖、强光诱导得到的红色系为材料,比较不同细胞系中类黄酮活性成分、结构基因和转录因子表达的差异。结果表明,红色系中总黄酮含量为白色系的3.60倍;重要的药用成分为芦丁,其含量达到干重的0.25%,是白色系的2.40倍;红色系中花青苷含量极高,矢车菊素3-O-己糖苷和矢车菊素3-O-琥珀酰己糖苷的含量分别达到干重的0.12%和0.19%;红色系中CHS、F3'H、FNS、FLS、DFR和ANS基因的表达均明显高于白色系;红色系中转录因子MYB、bHLH和WD40的表达也均明显高于白色系,其中MYB的表达量为白色系的19.70倍,说明红色系中转录因子的高水平表达增强了结构基因的表达,进而提高了类黄酮的合成。红色系中bHLH和WD40表达水平相似,而与MYB的表达水平相差很大,推测可能在水母雪莲中bHLH和WD40两种转录因子形成二元复合体后,和MYB共同调控类黄酮合成途径中结构基因的表达。